Стартовая >> Архив >> Генерация >> Образование и утилизация токсичных отходов тепловых электростанций

Образование и утилизация токсичных отходов тепловых электростанций

Печников А. Ф., инж., Шупарский А. И.

Тепловые электрические станции (ТЭС), вырабатывая электроэнергию и тепло, оказывают негативное влияние на окружающую природную среду, загрязняя воздух, воду и землю. Наряду с выбросами в воздушный бассейн продуктов сгорания топлива и сбросами в водоемы сточных вод на ТЭС образуются отходы производства и потребления. При сжигании твердого топлива образуются золошлаковые отходы, количество которых определяется, главным образом, зольностью исходного топлива. Ввиду большого количества золошлаковых отходов их трудно складировать, особенно на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ), расположенных в пределах городской застройки.
На газомазутных станциях образуются токсичные шламы, например, при обмывке поверхностей нагрева котлов и набивки регенеративных воздухоподогревателей (РВП), которые нельзя сбрасывать в окружающую природную среду без специальной обработки.
Согласно Федеральному закону “Об отходах производства и потребления” от 24/VI 1998 г. № 89-ФЗ предприятия обязаны проводить инвентаризацию отходов и объектов их размещения, стремиться к уменьшению образования отходов и максимальному вовлечению отходов в хозяйственный оборот.
При проведении инвентаризации на газомазутных ТЭЦ установленной электрической мощностью 55 - 465 МВт выявлено образование свыше 50 опасных отходов производства и потребления. К ним относятся отходы, содержащие токсичные, взрывоопасные, пожароопасные, высокореакционные вещества, представляющие опасность для окружающей природной среды и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами. Удельное образование опасных отходов составляет 3,0 - 6,5 т в год на 1 МВт установленной мощности, причем, большее значение относится к ТЭЦ малой мощности. Опасные отходы подразделяются на классы опасности.
К отходам первого (наиболее опасного) класса относятся отработанные люминесцентные лампы и ртутьсодержащие приборы. Они подлежат сбору и накоплению в отдельном, специально оборудованном помещении и передаются на специализированные предприятия для проведения их демеркуризации.
Образование отходов второго класса связано с приемом, хранением и подготовкой к сжиганию мазута, применением смазочных и изоляционных масел, наличием аккумуляторных батарей большой емкости и электролизных установок, обмывкой поверхностей нагрева котлов и РВП. На мазутном хозяйстве станций образуются нефтеотходы от очистки мазутных лотков и от очистки резервуаров хранения мазута, шлам фильтров механической очистки мазута, смесь нефтепродуктов отработанных от очистки сточных вод в нефтеловушках и флотаторах. При ремонте маслосодержащего оборудования образуются отработанные турбинное, трансформаторное и другие масла, шлам от регенерации масел. В процессе эксплуатации стационарных аккумуляторных батарей производится откачка из них шлама. При замене электролитов в аккумуляторных батареях и электролизерах остаются отработанные кислотный и щелочной электролиты. Очистка поверхностей нагрева котлов и РВП, как правило, производится обмывкой их водой с образованием шлама, содержащего ванадий и никель.
Отработанные масла, смесь нефтепродуктов и образующихся при очистках сточных вод уничтожаются на электростанциях путем подмешивания к мазуту с последующим сжиганием в котлах. На обследованных станциях Саратовэнерго около 30% отработанных масел передается на другие предприятия для вторичного использования. Следует отметить, что синтетические трансформаторные масла (совтолы), представляющие смеси полихлорированных бифенилов и полихлорированных терфинилов с трихлорбензолами или производными хлорнафталина, сжиганию не подлежат, так как являются источниками образования диоксинов. Отработанные кислотный и щелочной электролиты подвергаются на станциях обезвреживанию путем нейтрализации.
Сложнее дело обстоит со шламом обмывки котлов и РВП. Размещать такой шлам в природной среде без специальной обработки нельзя. На электростанциях получила распространение схема, при которой шлам подвергается нейтрализации щелочным агентом с последующим размещением в недренируемых шламонакопителях. Проблема полного обезвреживания шлама откладывается на будущее. Экологически целесообразней схема, при которой шлам обезвоживается и передается в качестве сырья на металлургические предприятия.
На ТЭС для защиты водного бассейна от химического загрязнения применяются очистные устройства различных типов: нефтеловушки, флотаторы, баки-нейтрализаторы, шламоотстойники и др. Осадки и шламы очистных сооружений, в зависимости от содержания в них токсичных веществ, могут относиться к различным классам опасности. Существует сложная проблема безопасной утилизации этих осадков, а также нефтеотходов от очистки мазутных лотков и резервуаров, шлама фильтров механической очистки мазута, шлама от регенерации масел, шлама стационарных аккумуляторных батарей.
Отходы третьего класса включают промасленную фильтровальную бумагу (после фильтр-прессов), ветошь обтирочную, песок, загрязненный нефтепродуктами, сорбенты (уголь активированный, антрацит, силикагель), загрязненные нефтепродуктами, лом и отходы цветных металлов, лом и отходы свинцовых аккумуляторных батарей, пылевидные отходы твердых сплавов от заточки инструментов, отходы красок.
Часть их сжигается в котлах электростанций. На станциях проводится регенерация замасленных отходов силикагеля в специальной печи или их пропарка с целью удаления нефтепродуктов. Это переводит их в четвертый класс опасности и позволяет вывозить силикагель на санкционированную свалку. Лом и отходы цветных металлов, лом и отходы аккумуляторных батарей собирают с последующей передачей заготовительным организациям.
В химическом цехе образуются шламы от продувки осветлителей, нейтрализации известью сбросных консервационных растворов и вод химических промывок котлов, недопал извести, отработанные сорбенты (антрацит, сульфоуголь) и ионообменные смолы. Образование шламов от продувки осветлителей определяется количеством взвешенных веществ в исходной воде, ее кальциевой и магниевой жесткостью, дозами извести и коагулянта при известковании. Они составляют 30 - 36% всего количества отходов газомазутных электростанций. Такие шламы, как правило, размещают в шламохранилищах. Для уменьшения экологических платежей целесообразно выделение из шлама в твердом виде осадка, пригодного для использования в строительстве.

При проведении ремонтных работ образуются отходы огнеупорных и теплоизоляционных материалов: алюмосиликатный и асбестоцементный лом, минераловатные отходы, отходы совелитовых плит, отходы перлитоцементных изделий и др.
На объектах электростанций образуются: отходы сварочного производства, резины, паронита, шлифовальных материалов, пластмасс и полимеров, древесины, спецодежды и спецобуви; макулатура, невозвратная тара, лом и отходы черных металлов, шины изношенные, строительный и производственный мусор.
Большинство отходов четвертого класса вывозится на санкционированную свалку. Отходы, являющиеся вторичным сырьем (например, лом и отходы черных металлов, шины изношенные, макулатура), передаются заготовительным организациям.
Анализ обращения с отходами на ТЭС показывает, что от 10 до 30% их общего количества используется повторно на самих станциях: сжигание нефтесодержащих отходов в котлах и применение недопала извести для планировки территории и др. От 23 до 42% общего количества отходов передается другим предприятиям в качестве вторичного сырья. От 10 до 45% общего количества отходов вывозится на санкционированные свалки. Около 50% общего количества отходов размещается в шламохранилищах и объектах временного хранения электростанций.
В целом, количество отходов, хранящихся на территориях электростанций, представляется высоким, а уровень их утилизации недостаточным. Для совершенствования обращения с отходами необходимо:
отказаться от применения материалов, приводящих к образованию токсичных отходов, не подлежащих утилизации;
создать обобщающую информацию о возможных путях утилизации отходов как на самих ТЭС, так и в других отраслях;
создать единую методологическую базу по расчету нормативов образования отходов и лимитов на их размещение для ТЭС.

 
« Обработка воды в системе теплоснабжения фосфонатами   Ограничение температуры пылевоздушной смеси за мельницей »
электрические сети